本发明属于污泥处理领域，涉及一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法及系统。
技术背景
好氧颗粒污泥技术相较普通活性污泥由于具有良好的沉降性能，高污泥浓度，能够承受高有机负荷、负荷冲击和有毒物质等特性，正成为各界研究和报道的热点。一般来说，好氧颗粒污泥的形成是一个包含物理、化学和生物作用的复杂过程，主流看法将这个过程描述为在一定的流体动力条件下，微生物自凝聚作用形成的生物体聚团现象。国内外学者根据不同的反应器、实验方法、研究目的等在各自实验研究基础上提出了各种好氧颗粒污泥形成机理。结合好氧颗粒污泥的稳定性和对污染物的去除效果，研究认为700-1900微米是好氧颗粒污泥的最佳粒径范围，但实际培养的好氧颗粒污泥粒径从200-7000微米均有报道。粒径过大容易导致颗粒的解体，粒径过小容易使得溶解氧渗入颗粒内部而达不到颗粒污泥的同步脱氮作用。因此，如何在好氧颗粒污泥培养及运行中控制其粒径具有重要的意义。目前大部分研究集中于序批式反应器中，连续流中好氧颗粒污泥处理污水的工艺报道还不多。
AAO工艺是厌氧-缺氧-好氧法的简称，是一种常用的污水处理工艺，具有脱氮除磷功能。在厌氧反应器中，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；在缺氧反应器中，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q为原污水流量)；在好氧反应器即曝气池中，去除BOD，并进行硝化和吸收磷；沉淀池主要功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。AAO工艺作为传统工艺，应用广泛，但也存在诸如回流污泥携带的大量硝酸根离子破坏厌氧环境、反硝化碳源供应不足、生物除磷效率低等缺点。因此，结合AAO工艺，在连续流中快速培养好氧颗粒污泥并长期稳定运行对克服该工艺的缺点、强化脱氮除磷效果具有重要的意义。
技术实现要素：
为克服目前好氧颗粒污泥在连续流中的培养难、周期长、粒径控制难、易失稳等问题，针对AAO工艺的特点与缺陷，本发明提供一种简单、经济、高效的连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法及系统。
为了解决前述问题提供如下的技术方案：
一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法，所述方法包括以下步骤：
1)进水依次经过粗细格栅、初沉池后进入生化池，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成；
2)生化池出水压送至旋流分离器进行轻重污泥分离，所述的旋流分离器为内置倒刺旋流分离器，内置控制颗粒污泥粒径的倒刺；
3)将分离后的重污泥混合液压送回流至缺氧池，将轻污泥混合液压送至沉淀池进行泥水分离，泥水分离后将部分污泥作为剩余污泥回流至厌氧池前端，另一部分进行脱水外运，沉淀池出水经过消毒设施后达标排放。
进一步，所述步骤2)中，生化池出水由不会对颗粒污泥造成破坏的水泵压送至旋流分离器，所述水泵为不易损坏颗粒污泥的水泵，可以是鱼游水泵、隔膜泵等。
更进一步，所述步骤3)中，将分离后的重污泥混合液用不会对颗粒污泥造成破坏的水泵压送回流至缺氧池，所述水泵为不易损坏颗粒污泥的水泵，可以是鱼游水泵、隔膜泵等。
一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制的系统，所述系统包括粗细格栅、初沉池、生化池、旋流分离器和沉淀池，所述粗细格栅的进口为总进水口，所述粗细格栅的出口与初沉池的进口连通，所述初沉池的出口与生化池的进口连通，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成，所述的好氧池出口与旋流分离器进口连通，所述的旋流分离器内置控制颗粒污泥粒径的倒刺，所述的倒刺旋流分离器下端重污泥出口通过回流管与缺氧池前端连通，所述的倒刺旋流分离器上端轻污泥出口与沉淀池的进口连通，所述沉淀池的污泥出口一部分通过回流管与厌氧池前端连通，所述沉淀池的污泥出口另一部分与污泥处置装置联通，所述沉淀池的出水口经消毒设施后与总出水口连通。
进一步，所述的旋流分离器为内置倒刺旋流分离器。
再进一步，所述的旋流分离器设置为多个成组，当然，也可以是一个。
更进一步，所述的好氧池出口与旋流分离器进口之前的连接管上安装输送泵，所述的输送泵为鱼游水泵、隔膜泵等不会对颗粒污泥造成破坏的特殊水泵。
所述的倒刺旋流分离器下端重污泥出口的回流管上安装泥水混合液输送泵，所述的泥水混合液输送泵为鱼游水泵、隔膜泵等不会对颗粒污泥造成破坏的特殊水泵。
本发明的技术构思为：本发明通过设置旋流分离器来进行轻重污泥的选择，将污泥按重量的轻重分离收集，重量轻的污泥由世代较短的微生物组成，直接排出污水处理系统，重量重的污泥由世代较长的微生物组成，回流重污泥有利于微生物的脱氮和除磷，促进生化池中污泥质量的提高并有利于好氧污泥的颗粒化；利用旋流分离器所产生的水力剪切条件进一步促进好氧污泥的颗粒化；利用旋流分离器内置的倒刺，控制颗粒污泥的粒径在所需的范围之内；好氧颗粒污泥形成后又有利于提高泥水分离效果，将其具有的同步硝化反硝化、生物矿化等优势机制强化生物脱氮除磷及后续磷等元素的回收利用；利用新型的鱼游水泵、隔膜泵等不易损坏颗粒污泥的水泵作为动力，保障好氧颗粒污泥体系在运行中的连续稳定。
本发明的有益效果主要体现为：
(1)利用旋流分离器选择性收集污泥，人为将污泥按质量轻重进行分离，形成选择机制。
(2)利用旋流分离器所产生的水力剪切条件进一步促进好氧污泥的颗粒化。
(3)在旋流分离器内部设置倒刺，控制颗粒污泥的粒径。
(4)好氧颗粒污泥形成后由于其自身的同步硝化反硝化、生物矿化、菌种等优势机制，利于生物脱氮除磷及后续磷等元素的回收利用。
(4)利用新型的鱼游水泵、隔膜泵等不易损坏颗粒污泥的水泵作为动力，保障好氧颗粒污泥体系的正常运行。
(5)工艺简单，对现有污水处理厂只需新增倒刺旋流分离器及更换有关水泵即可，利于现有污水处理厂的提标改造。
附图说明
图1为一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
参照图1，一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法，包括以下步骤：
1)进水依次经过粗细格栅、初沉池后进入生化池，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成；
2)生化池出水由鱼游水泵、隔膜泵等不会对颗粒污泥造成破坏的水泵压送至旋流分离器进行轻重污泥分离，所述的旋流分离器为内置倒刺旋流分离器，内置控制颗粒污泥粒径的倒刺；
3)将分离后的重污泥混合液用鱼游水泵、隔膜泵等不会对颗粒污泥造成破坏的水泵压送回流至缺氧池，将轻污泥混合液压送至沉淀池进行泥水分离，泥水分离后将部分污泥作为剩余污泥回流至厌氧池前端，另一部分进行脱水外运，沉淀池出水经过消毒设施后达标排放。
一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制的系统，所述系统包括粗细格栅、初沉池、生化池、旋流分离器和沉淀池，所述粗细格栅的进口为总进水口，所述粗细格栅的出口与初沉池的进口连通，所述初沉池的出口与生化池的进口连通，所述的生化池由依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池组成，所述的好氧池出口与旋流分离器进口连通，所述的旋流分离器为内置倒刺旋流分离器，所述的倒刺旋流分离器下端重污泥出口通过回流管与缺氧池前端连通，所述的倒刺旋流分离器上端轻污泥出口与沉淀池的进口连通，所述沉淀池的污泥出口一部分通过回流管与厌氧池前端连通，所述沉淀池的污泥出口另一部分与污泥处置装置联通，所述沉淀池的出水口经消毒设施后与总出水口连通。
实例1：一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法，取自污水处理厂曝气池污泥以1200mg/L接种至反应器中，接种污泥形态为絮体，SVI为85ml/g，采用以醋酸纳、氧化氨、磷酸二氢钾配置成COD为1000mg/L、NH4+-N浓度为60mg/L、TP浓度为10mg/L的污水，连续进水运行，倒刺旋流分离器重污泥回流至缺氧池前端，沉淀池污泥回流至厌氧池前端，反应器连续运行20天后，好氧污泥颗粒化，颗粒粒径大部分在500-1000微米，沉降数度为20-30m/h，SVI<52ml/g，COD的去除率在95％左右，TN去除率在85％左右，TP在90％左右。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。